项目 4 表面贴装元件的波峰焊接 

项目综述在本项目中我们将学习表面贴装元件的波峰焊接的知识与技能，最终完成 HE6105 示波器触发电路的焊接及品质判定，这一工作将被分解为三个模块，分别是红胶和固化炉的使用、表面贴装元件的波峰焊接、波峰焊接案例分析，表面贴装元件的波峰焊接采用 HE6105 示波器触发电路为载体。通过实践训练，掌握红胶与固化炉的使用方法，熟悉波峰焊的操作步骤和注意事项，熟悉《 IPC-A-610D 》工艺标准，判定焊接量，量测、管控与优化贴片元件波峰焊接各个参数，排除常见波峰焊接故障。

模块一 红胶和固化炉的使用教学引入 :通过本模块的学习你将能够回答以下问题：红胶有什么用？如何使用固化炉固化红胶？通过本模块的学习我们将了解红胶和固化炉的作用及使用方法；掌握 SMT 对红胶和固化炉的基本要求；掌握固化炉参数的设定方法。能力目标：能使用红胶对贴片元件进行固定；能操作固化炉并设置、调整炉温曲线并判断固化品质。 素质目标：培养安全、正确操作仪器的习惯；培养严谨的做事风格；培养协作意识。 

（一）认识红胶通过学习附录 1- 红胶的基本特性，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：认识红胶的作用请思考：红胶是什么样的？为什么在波峰焊工艺中需要使用红胶？   

请思考：红胶的组要成分是什么？不同成分固化时间、固化温度和有效保质期一样吗？子任务 2 ：认识红胶的组成 子任务 3 ：认识 SMT 对红胶的基本要求请思考： SMT 对红胶的基本要求是什么呢？  

认识固化炉          

图 2  固化炉固化炉如图 2 所示，它位于 SMT 生产线中贴片机的后面，其作用是将红胶融化，从而使表面组装元器件与 PCB 板牢固粘连在一起。请思考：为什么在波峰焊工艺中使用红胶以后需要用固化炉固化？   

四、问题探究1 、课后查找红胶的资料，红胶应该如何储存 ?2 、课后查找固化炉的资料，固化炉使用是需注意哪些要点？五、拓展训练查找并分析固化炉的炉温曲线设置资料。

任务 1 一 2 使用红胶与固化炉一、任务目标1 、能对正确使用红胶；2 、能操作固化炉固化红胶，按照《 IPC-A-610D 》相关工艺标准判定红胶固化的品质。二、工作任务1 、对 HE6105 示波器触发电路板的贴片元件使用红胶2 、操作固化炉固化红胶并判断红胶固化品质三、任务实施 任务引入：展示 HE6105 示波器触发电路板，上面安装有电阻、电容器、电感、二极管、三极管等常见贴片元器件。这些元器件在进行波峰焊接之前先要使用红胶并用固化炉固化。本任务介绍如何使用红胶与固化炉。 

图 HE6105 示波器触发电路板（一）使用红胶通过学习附录 2- 红胶与固化炉的使用方法，完成以下 2 个子任务子任务 1 ：取用红胶请思考：红胶在使用前应该怎么储存？使用时，如何把红胶注入点胶瓶内？使用时如未用完，应该怎么处理？    

子任务 2 ：涂敷红胶对 HE6105 示波器触发电路板上设定焊盘位置涂敷红胶。请思考：使用点胶机点胶的操作步骤是什么？难点：操作点胶机点胶。    

（二）使用固化炉通过学习附录 2- 红胶与固化炉的使用方法，完成以下 2个子任务子任务 1 ：固化红胶HE6105 示波器触发电路板焊盘部位已涂敷好红胶，放置好元器件，把该电路板放入固化炉中，设置固化炉的炉温曲线，进行固化操作，结束后取出电路板。请思考：如何操作固化炉固化红胶？怎样设置固化炉的温度曲线？难点：固化炉的正确操作。子任务 2 ：判断固化品质观察从固化炉中取出的 HE6105 示波器触发电路板上的元器件，判断固化品质并作分析。请思考：常见的红胶固化不良品有什么故障特点？产生原因是什么？如何改进和消除故障？   

四、问题探究课后查找使用红胶与固化炉的视频，总结红胶与固化炉使用时的要点。五、拓展训练对下图 1 所示的功放电路上的表面贴装元件使用红胶并用固化炉固化。

模块二 表面贴装元件的波峰焊接

任务 1 一 1   电路板焊接一、任务目标1 、能熟悉波峰焊接工艺流程；2 、能熟悉波峰焊接操作过程；3 、能完成对 HE6105 示波器触发电路的波峰焊接工作。二、工作任务操作波峰焊接设备对 HE6105 示波器触发电路进行波峰焊接；三、任务实施 任务引入：展示以固化好贴片元件的 HE6105 示波器触发电路板，本任务通过电路板的焊接将介绍波峰焊接工艺与焊接过程。

（一）波峰焊接的原理与组成通过学习附录 3- 波峰焊接的原理与组成，完成以下 2个子任务子任务 1 ：观察波峰焊机外观，熟悉各部件功能请思考：目前使用的波峰焊机基本上以双波峰焊机为主吗？波峰焊机结构上主要有哪几部分组成？    

子任务 2 ：熟知波峰焊接原理请思考：利用流动的焊料波峰进行焊接，其特点是什么？   

（二）按双波峰焊机工艺实现电路板的波峰焊接通过学习附录 3- 波峰焊接的原理与组成，完成以下 2 个子任务子任务 1 ：根据双波峰焊工艺流程，焊接电路板当完成点胶、贴装和胶固化后，印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行。按照工艺流程，操作波峰焊机完成HE6105 示波器触发电路进行波峰焊接。 请思考：双波峰焊工艺流程主要有哪几道？每道流程的作用是什么？ 子任务 2 ：绘制波峰焊工艺曲线 请思考：波峰焊接时怎样控制预热温度？实际运行时，所焊接的 PCB 的温度要低于炉温吗，为什么？    

（三）温度曲线分析通过学习附录 3- 波峰焊接的原理与组成，分析波峰焊接的温度曲线 请思考：预热温度高于焊接温度吗？哪一阶段是预热时间，哪一阶段是焊接时间？一般焊点的温度与锡波的温度基本一致吗？    四、问题探究以 6 个学生为小组，课后查资料总结表面贴装元件波峰焊接的注意事项，下节课以小组为单位汇报成果。

五、拓展训练 对下图 5 所示的功放电路上的表面贴装元件进行波峰焊接。       

图 5 功放电路

任务 1 一 2 焊接质量检查一、任务目标1 、能判定焊接质量；2 、量测、管控与优化贴片元件波峰焊接各个参数。二、工作任务判定焊接质量，调整波峰焊接各参数。三、任务实施任务引入：展示以通过波峰焊接的 HE6105 示波器触发电路板，本任务通过电路板的质量检查，熟悉合格焊点的要求、常见波峰焊缺陷及波峰焊主要工艺参数调整。

（一）判定焊接质量通过学习附录 4- 焊点质量检测，完成以下 2 个子任务子任务 1 ：认识合格焊点、优良焊点 请思考：合格焊点的要求是什么？优良焊点的外观条件是什么？    

子任务 2 ：焊接质量的目测判定请思考：常见的不合格焊点有哪些。可以大致分成哪几类？ 

子任务 3 ：记录不合格焊点通过目测焊接好的 HE6105 示波器触发电路板记录不合格焊点元器件名称及不合格现象。

不合格焊点 元器件名称 现象

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（二）波峰焊主要工艺参数调整 通过学习附录 5- 波峰焊主要工艺调整，完成以下 6 个子任务子任务 1 ：焊剂涂敷量调整请思考：焊剂的涂敷量有什么要求？如何涂敷，焊剂成分可保持不变？   

子任务 2 ：波峰高度调整请思考：波峰焊接波峰高度的设定有什么要求 ?   

子任务 3 ：传送倾角调整请思考：波峰焊接时为何要在传送装置上设一个倾角？角度设置应在什么范围内？    

子任务 4 ：传送速度调整请思考：波峰焊接时电路板的传送速度的快慢会影响焊接质量吗，如何影响？ 子任务 5 ：预热温度调整请思考：一般的预热温度和预热时间控制在什么范围内呢？ 子任务 6 ：焊接温度调整请思考：有铅焊接和无焊接时温度分别设置在什么范围内？难点：带速、预热时间、焊接时间和倾角之间需要互相协调，反复调整。       

四、问题探究以 6 个学生为小组，课后查资料总结波峰焊接工艺参数与焊接质量的关系，下节课以小组为单位汇报成果。五、拓展训练在自己家里找一只废旧家电拆出其主板，观察上面表面贴装元件，与自己所焊接的 HE6105 示波器触发电路板上的元器件相对比，比较焊接质量。 

模块三 波峰焊接案例分析

任务 3 一 1 常见波峰焊缺陷分析及处理一、任务目标1 、能熟悉焊料不足、焊料过多、焊点桥接或短路等缺陷原因；2 、能得出对策解决焊接故障。二、工作任务分析常见波峰焊缺陷并得出对策。三、任务实施 任务引入：展示有波峰焊接缺陷的电路板，主要焊接缺陷为焊料不足、焊料过多、焊点桥接或短路等。本任务将分析常见波峰焊缺陷原因并作出对策。

（一）焊料不足通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上焊料不足的焊点请思考：波峰焊接后，哪些现象属于焊料不足引起的？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊料不足呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：怎样预防焊料不足造成问题焊点呢？   

（二）焊料过多通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上焊料过多的焊点请思考：波峰焊接后，哪些现象属于焊料过多引起的？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊料过多呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：怎样预防焊料过多造成问题焊点呢？ 

（三）焊点桥接短路通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上焊点桥接短路的焊点请思考：什么现象属于焊点桥接？焊点桥接会造成什么后果 ?   

子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点桥接呢？ 子任务 3 ：分析对策请思考：怎样预防焊点桥接短路造成问题焊点呢？  

（四）润湿不良、漏焊、虚焊 通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上润湿不良、漏焊、虚焊的焊点请思考：波峰焊接时，润湿不良会造成什么后果？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成润湿不良、漏焊、虚焊呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：对润湿不良造成问题焊点，我们应该怎么处理呢？   

（五）锡球通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上存在锡球的焊点请思考：波峰焊接时，焊点之间存在锡球会造成什么后果？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点之间有锡球呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：如果出现焊点之间有锡球，我们应该怎样做？   

（六）焊点有气孔、针孔通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上有气孔、针孔的焊点请思考：焊点存在气孔和存在针孔外观上有什么区别？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点有气孔、针孔呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：对于焊点存在气孔、针孔，我们应该怎么处理呢？ 

（七）焊点拉尖 通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 3 个子任务子任务 1 ：找出电路板上存在拉尖的焊点请思考：焊点拉尖是什么现象，会造成什么后果？ 子任务 2 ：分析产生原因请思考：哪些原因会造成焊点拉尖呢？   

子任务 3 ：分析对策请思考：对于焊点拉尖现象，我们有什么对策呢？   

（八）其它缺陷通过学习附录 6- 波峰焊缺陷分析及处理，完成以下 4 个子任务子任务 1 ：找出电路板上板面脏污出请思考：波峰焊接时，板面脏污主要有什么原因造成的呢？子任务 2 ：分析 PCB变形的原因请思考：如何防止大尺寸 PCB变形呢？子任务 3 ：查找电路板是否有掉片（丢片），分析原因请思考：在波峰焊接过程中，贴片元件为什么会掉片（丢片）呢？子任务 4 ：焊点疲劳试验检测请思考：对焊点进行 x光、焊点疲劳试验检测时通常会发现哪些看不到的缺陷呢？  

四、问题探究观察测试波峰焊接过的 HE6105 示波器触发电路板是否有焊接缺陷，如有则分析产生原因，做出对策。五、拓展训练对功放电路上的表面贴装元件进行波峰焊接后，观察测试焊接质量，如有焊接缺陷，分析产生原因，并作出对策排除故障。